重视培养科学的抽象思维方法

科学的抽象是在实验事实的基础上，从研究一些个别现象出发，通过思维，排除非本质的东西，加以概括，形成概念．我们在物理教学中采用的思维方法，主要有以下几种类型．１　通过科学的抽象，建立模型化的概念（理想化模型）．构成复杂的物理现象的因素是很多的，在研究复杂的物理现象时，需要摒弃无关因素，暂时抛开次要因素，集中精力就主要因素进行研究，经过抽象概括出合理的理想化模型，建立模型化概念．这是需要同学们学会的重要的研究物理问题的思想方法；比如“质点”这一理想化模型，物体都有形状和大小，在运动中物体上各点的位置…     

物理模型及其应用

物理模型是物理学及工程技术中的一个重要概念，是对具有相同物理本质特征的一类事物加以简化，保留实际物体的主要特征，忽略次要因素而抽象成的理想化模型．用物理模型来研究工程技术或物理学中的问题是一种基本的科学研究方法，在科学研究、发展的过程中具有十分重要的作用．物理模型是人们按照科学研究的特定目的，用物质形式和思维形式对原型客体本质关系的再现．     

公式F=ma中的力从哪来?

力的概念早在Hamihonian力学的框架内就失去了存在的合理性，但它却一直贯穿于我们处理力学问题的思维并在教科书中快乐地存在着．本文(发表在Physics Today，Oct．2004．)中，2004年度诺贝尔物理学奖得主、MIT物理学教授Frank Wilczek从科学发展史、科学方法论以及文化与心理学的角度研究了这一悖论，读来令人有茅塞顿开之感．我们迅速翻译了这篇好文章，以飨国内的广大物理学爱好者。     

谈谈物理学中的理想模型

 物理学就是研究物质运动变化规律的科学。它是怎样研究的呢？方法很多,其中一种重要的方法就是建立理想模型。所谓理想模型,就是为了抓住本质,解决问题,对复杂的事物进行简化抽象后而建立的理想化模型。拿质点来说,它是一个没有大小和形状,只有质量和位置的点。这样的点在实际上是不存在的。但是,我们在研究一些问题时,不能不把某些物体看成点,尽管它实际上可能很大,比如地球绕太阳运动,我们就把地球和太阳都看成质点。物理学中的理想模型在各分支中都有,如力学中的质点、刚体、弹性体、塑性体、理想流体、弹簧振子、单摆.     

物理教学中的理想化方法

 理想化方法是物理学研究的一种科学方法,它是以实验为基础的科学抽象.在物理教学上,人们常用它来揭示被研究对象在想象的纯化状态下变化的规律,显露其物理本质,从而促进物理教学的深入开展.渗透在教学内容中的理想化方法,还丰富着学生对物理学科学方法的认识和理解,这对加强基础物理的学习,掌握现代物理知识,培养能力,发展智力都有重要意义.     

物理教学中研究理想模型的重要性

物理研究中为了描述物质及其运动规律,常将研究对象加以抽象,保留对所研究问题起决定影响的主要因素,以突出物质的基本特征及其运动的基本规律,这种科学抽象的产物就是理想模型。理想模型可分为两类:一类是实体理想化的模型,它是把客观存在的实际物体加以理想化;另一类是过程理想化的模型,它是在物体或物体运动变化过程的基础上,根据所研究问题的性质和需要把包含有多种复杂因素的物理过程加以理想化。 本文将从理想模型在物理学发展中所起的作用,在解题中的实际应用以及在教学中的特殊地位等方面论述在中学物理教学中研究理想模型的重要性。 一、理想模型对物理学发展的重要作用 物理学的发展过程通常表现为发现新现象,解释新现象,而物理学家在从感性认识到理性认识的过程中,常常通过模型方法来进行。例如,万有引力定律的发现就有力地证明了这一点。 1665年夏,牛顿在对天体运行进行沉思时,近似地按圆周运动计算月球处的引力加速度,发现这与重力加速度的测定值很接近,1684年和1685年,牛顿分别用微分和积分证明了反平方引力时行星轨道为椭圆。并提出地球对月球的引力大小与地球质量全集中     

培养学生科学思维能力

科学思维活动是一项非常复杂的活动，它有自身的发展规律．学生能否掌握正确的科学思维方法，能否灵活运用科学思维方法，是学好物理学的关键。要培养学生的科学思维能力，笔者认为就得从认识的基本过程中逐步培养科学思维方法。     

模型运用中的几个问题

模型运用中的几个问题薛建平（内蒙古乌盟师专集宁０１２０００）在物理学中，为了使所研究的问题简化，常将复杂、具体的客体（研究对象）用简单的、抽象的模型来代替，这样可以简化它的条件，突出它的主要矛盾，找出其中的规律，是一种重要的科学分析方法．但是，常由于...     

谈物理模型方法

物理学发展史表明：从某种意义上说。物理学概念、定律的创建过程就是一部物理模型方法史．在一定的场合与条件下，考虑对实际物理现象来说是主要的、本质的特征，忽略次要的、非本质的因素，这种处理问题的方法叫做物理抽象，被抽象出来的物理现象虽不再是原来的、实际的物理现象，但它能反映出原来实际现象发展变化的基本规律，称为原来实际现象的物理模型．运用建立物理模型研究物理问题的方法。就是物理模型方法．     

引导学生自行设计"人船模型"试验的尝试

本文是作者教学中的一次尝试，通过引导学生自行设计制作人船模型，将抽象的知识具体化、形象化，解决了抽象知识和实物情景的认知矛盾，提高了学生的学习兴趣和创造性思维能力，为创建物理学开放试验平台的教学模式提供了依据．     

理想模型与物理实验

物理学是一门实验的科学．物理规律的认识和证实都是通过观察物理现象,定量测量有关的物理量并根据测量结果,分析这些物理量之间的关系而实现的．而实验应在已被确立的理论指导下,作为人们探索科学规律的强有力杠杆,在新的领域里发挥作用．坚持实验与理论相互结合,相互促进,这是物理学发展所走过的道路．要把基础研究、应用研究、开发研究和生产实践这四方面很好地有机结合起来,必须有一条贯线,这条贯线就是科学实验．理想化方法就是物理学研究的一种科学方法．它把宏观物体和微观物体用理想模型进行代替,通过检验实验向生产实验过…     

普通物理学中的模型和解题思路

在研究客观世界时,我们往往采取丢掉次要因素,考察其主要因素的研究方法.这时要把研究的对象从实际中抽象出来,被抽象出来的对象不再是实际的研究对象,但它可表现出实际对象最主要、最令人感兴趣的运动变化规律,它称为实际研究对象的模型.这一种研究方法目前被广泛地应用于各个领域,叫模型法.在普通物理学中它不仅出现于物理学内容中,就是习题解算中也被广泛地使用.一、物理学中的定态、定位和模型建立 普通物理学中研究的是客观物质的物理运动规律,它面临的是复杂的物理现象.例如,研究公路上行驶的汽车运动就很复杂,这里有车身的运动,车轮…     

地震预测与统计物理

将现代统计物理学的理论和方法应用于地震和地震预测问题的研究，近年来取得了长足的进展，成为物理学和地震学之间一个最为活跃的交叉领域，这一领域所取得的成果，例如，将地震作为一种临界现象的模型，不仅丰富和深化了对地震的认识，而且改变了地震预测研究中的一些传统观念。文章介绍了这方面的研究进展，讨论了与这一领域相关的一些重要的物理概念和悬而未决的科学问题。     

物理学的发展与科学方法论

科学方法是人类在研究、探寻社会运动规律和大自然运动规律中逐渐被发现，并伴随着自然科学、社会科学、数学、思维科学和系统科学的建立和发展而同步发展起来的．目前，常用的科学方法有300多种，其中近60％与物理学的发展有关．因此科学方法论与物理学的关系最为密切，科学方法起源时，便与物理学结下了不解之缘．在物理学的早期和幼年时期就是以科学归纳作为自己的支柱．德国著名物理学家普朗克说：“物理学定律是怎样被发现的呢?……物理学定律的性质和内容都不可能单纯依靠思维来获得唯一可能的途径，是致力于对自然界的观察．尽可能搜集最     

利用学科优势强化科学教育

物理学是六大自然学科之一；物理学的研究方法，完整、全面地体现了科学研究的方法；物理学的发展水平，代表人类对自然界科学认识的最高水平；因此，现代物理教学最基本的任务就是在高度重视物理知识教学和能力培养的同时，对学生实施素质教育，尤其是对学生进行科学精神、科学态度和科学方法的教育．实施科学教育的主要方面如下．     

假说是物理学理论的胚胎

 物理学理论的确立离不开假说,因为它是通过假说发展而来的。这正如恩格斯所指出的“只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。”因此,研究假说的本质、作用及其转变为科学理论的过程,将有助于探讨物理学发展的一般规律和方法论。一、假说是科学性和猜测性的辩证统一物理学研究的任务是揭示自然现象的本质和规律,创立科学的理论。但在客观事物的本质未被充分揭示以前,人们总要根据已经掌握的科学原理、科学事实,运用抽象的逻辑方法,借助于创造性思维,预先作出一些假定性的解释,这就是假说。任何假说的建立,都必须以一定的科学知识和经验事实为基础。     

物理建模分析

物理模型是为了便于研究,从大量的物理事实中略次要因素、突出主要因素而抽象出来的一种科学概念．物理学习的好坏,在一定程度上取决于能否建立正确的物理模型．因此认识、了解建立理想化模型的条件和过程,掌握建模的基本方法,对解决物理问题,有重要意义．１模型的特点１．１一物可以有多种模型 一个物体有许多特性．从不同角度看,起主要作用的因素不一样,当然就被抽象成不同模型．譬如地球,当研究它的轨道运动时可以视为质点．研究静电问题时,常被当作一个球形导体　因而从不同侧面研究不同的物理现象,应采用不同的模型．物理世…     

物理解题中的数形结合思想

在数学领域中，数形结合是一种非常重要的思想方法，通过它，可使复杂的几何问题数字化，亦可使抽象的代数问题几何化，从而拓宽了解决数学问题的基本方法．在物理学研究中，有时要通过一定的数学手段总结出物理规律，有时又要在已建立的物理规律基础上利用数学工具进行分析归纳，从而得出新的结论．因此，物理学与数学存在很大的联系．     

外推法在解题中的应用

外推法是一种科学的思维方法，在物理学的研究中，经常用它来验证某些不能直接验证的实验和规律．其实，外推法不仅在实验中有重要应用，在物理解题中也有非常广泛的应用．运用外推法来求解某些物理问题时，可以大大缩短解题时间，提高解题效率。     

黑暗中的光华--中世纪的物理学

了解物理学发展的人不会不知道16、17世纪的那场科学革命，因为对近代物理学而言，那是标志性的开端．然而，可能很少有人知道，在科学革命之前的中世纪时期，物理学的发展也全然不是人们印象中的那般黑暗．事实上，在这一历史时期获得的许多独创性理论，为哥白尼(Copernicus)和伽利略(Galileo Galilei)的工作提供了不可或缺的理论基础，人们甚至可以在中世纪经院科学中找寻到伽利略研究中某些重要理论的影子．